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1~10000までの素数をグラフで表す(Python)

Last updated at 2022-04-06Posted at 2022-04-06

概要

　アルゴリズムを使ってある数までの素数を見つけ出し、配列に詰め込んでいくコードです。
　ついでに素数をグラフにして可視化しました。

sosuu.py


from numpy import linspace
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import random

N = 1000

def factor(N):
    x = 2
    insuu = []
    sosuu = 0
    while x <= N ** 0.5:
        if N % x == 0:
            insuu.append(x)
        else:
            pass
        x += 1
        # print(insuu)
        
    if insuu == []:
        sosuu = N

    if sosuu != 0:
        return sosuu
    else:
        return 0

x = range(0, N)
y = []

for i in x:
    if factor(i) != 0:
        y.append(factor(i))
        #print(y)
    #else:
        #y.append(0)
#random.shuffle(y)
print(y)

for n in range(0, len(y)):
    color1 = [n/N, 0.0, 1-n/N]
    color2 = [1-n/N, n/N, 0.0]
    #print(n)
    #print(y[n])
    #plt.scatter(n, y[n], s=y[n], c=y[n], vmin=0, vmax=N, cmap='cool', marker="*", edgecolors="orange")
    p1 = plt.bar(n,y[n], bottom=n, color=color2)
    p2 = plt.bar(n,n, color=color1)
    plt.legend((p1[0],p2[0]),("sosuu","order"))
    
plt.show()
#plt.colorbar()

print('----------------------------------------------')

def sosuuFibonacci(array):
    num = 0
    sosuuFibonacci = []

    for i in range(0, len(array)-1):
        #sosuuFibonacci.append(array[i]+array[i+1])
        num += array[i]
        sosuuFibonacci.append(num)

    return sosuuFibonacci


y2 = sosuuFibonacci(y)
print(y2)

for n in range(0, len(y2)):
    color1 = [n/N, 0.0, 1-n/N]
    color2 = [1-n/N, n/N, 0.0]
    #print(n)
    #print(y[n])
    #plt.scatter(n, y[n], s=y[n], c=y[n], vmin=0, vmax=N, cmap='cool', marker="*", edgecolors="orange")
    p1 = plt.bar(n,y2[n], bottom=n, color=color2)
    p2 = plt.bar(n,n, color=color1)
    plt.legend((p1[0],p2[0]),("sosuuFibonacci","order"))
    
plt.show()
#plt.colorbar()

　コメントアウトしている部分は、デバッグ用の出力や、グラフなどの設定を変えたいとき用のものです。
　素数を使って色々なグラフが書けましたが、素数はしょせん素数で、あまり面白みのないグラフになりました。素数がどのくらいの割合で分布しているかなどは分かりやすいと思います。

　ついでに、フィボナッチ数列のように、各素数について、次の素数と足した数を配列にしたり、それまでの素数の和を配列にしたりしてみました。何か法則性を見つけたら、数学者を目指してください。あと私に教えてください。ちなみに、各素数とその次の素数の和は、5以外偶数なような気がします。あと、何故か6の倍数が67%程入っていました。